專利名稱：矩陣式雙極化天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種天線，特別是一種矩陣式雙極化天線。
背景技術(shù)：
隨著無線通訊科技的發(fā)展，各式的通訊產(chǎn)品與技術(shù)也不斷的推陳出新，使 用者可不受地形限制，利用無線通訊系統(tǒng)進(jìn)行信息傳輸。隨著工藝技術(shù)的進(jìn)步， 使得通訊產(chǎn)品的體積也傾向輕薄短小。同樣的在通訊產(chǎn)品中用來接受或發(fā)射信 號的天線，其體積大小也就攸關(guān)著通訊產(chǎn)品是否能達(dá)到輕薄短小。
各項技術(shù)中，微帶天線的技術(shù)己經(jīng)成為天線領(lǐng)域中發(fā)展最快速的一門。微 帶天線具有體積小、可彎曲、可結(jié)合其它組件與電路的優(yōu)點(diǎn)。舉例來說，微帶 天線包含有基板、金屬線、信號饋入部與輻射單元。金屬線是形成于基板上， 且信號饋入部位于金屬線上。輻射單元借助金屬線電性連接至信號饋入部。當(dāng) 信號經(jīng)由信號饋入部饋入時，可經(jīng)由金屬線將信號傳遞至輻射單元，以輻射出。
如上所述的微帶天線，為了增強(qiáng)微帶天線的增益， 一般會在單一基板上盡 量設(shè)置多個輻射單元，以增強(qiáng)單一天線所具備的增益。隨著應(yīng)用的通訊產(chǎn)品的 輕薄短小的設(shè)計趨勢，天線基板的布線面積也相當(dāng)有限。然而，為了達(dá)到阻抗 匹配及避免線路間的耦合效應(yīng)，在有限的布線面積上所能配置的輻射單元的數(shù) 量則相當(dāng)有限。不然則會因為增加輻射單元的數(shù)量而大幅度增加布線面積。
發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上的問題，本實(shí)用新型提供一種矩陣式雙極化天線，以提供能有效 利用空間的印刷天線的布線設(shè)計，借以解決利用增加輻射組件的數(shù)量來增加天 線增益所造成的線路間的相互干擾及無法有效利用布線面積的問題。
本實(shí)用新型的矩陣式雙極化天線，包括基板、第一輻射部、第二輻射 部、第一信號饋入部、第二信號饋入部、第一金屬線、第二金屬線、第三金 屬線和第四金屬線。第一輻射部與第二輻射部設(shè)置在基板的表面上。第一輻射部具有相對的第一側(cè)與:
第二輻射部具有相對的第一側(cè)與第」
且第二輻射部的第
l》l
p近第一輻射部的:
并在表面上設(shè)置第一信號
饋入部與第二信號饋入部。
第一金屬線由第一信號饋入部延伸至第一輻射部的第一側(cè)，且連接于第 一輻射部和第一信號饋入部之間。第二金屬線由第二信號饋入部延伸至第一 輻射部，且連接于第一輻射部和第二信號饋入部之間。第三金屬線由第一信 號饋入部延伸至第一輻射部的第二側(cè)，且連接于第一輻射部和第一信號饋入 部之間。第四金屬線由第二信號饋入部延伸至第二輻射部的該第二側(cè)，且連 接于第二輻射部和第二信號饋入部之間。其中，在第一輻射部和第二輻射部 之間，第三金屬線與第二金屬線成反向延伸并相距一既定距離。其中，此既 定距離可為第三金屬線與第二金屬線之間不形成電容耦合的距離。
第一輻射部可包括多個輻射單元。在第一輻射部中，這些輻射單元并聯(lián)于 第一金屬線與第二金屬線之間。
第二輻射部可包括多個輻射單元。在第二輻射部中，這些輻射單元并聯(lián)于 第三金屬線與第四金屬線之間。
每一輻射單元可具有相對的一第一側(cè)和一第二側(cè)。在第一輻射部中，輻射 單元的第二側(cè)可鄰近第二輻射部。在第二輻射部中，輻射單元的第一側(cè)可鄰近 第一輻射部。
在第一輻射部中，第一金屬線可延伸至每個輻射單元的第一側(cè)，且連接于 輻射單元和第一信號饋入部之間。并且，在第一輻射部中，第二金屬線可延伸 至每個輻射單元的第二側(cè)，且連接于輻射單元和第二信號饋入部之間。
在第二輻射部中，第三金屬線可延伸至每個輻射單元的第一側(cè)，且連接于 輻射單元和第一信號饋入部之間。并且，在第二輻射部中，第四金屬線可延伸 至每個輻射單元的第二側(cè)，且連接于輻射單元和第一信號饋入部之間。
每個輻射單元可包含多個輻射區(qū)塊。在第一輻射部中，這些輻射區(qū)塊并 聯(lián)于第一金屬線與第二金屬線之間。在第二輻射部中，這些輻射區(qū)塊并聯(lián)于第 三金屬線與第四金屬線之間。
每一輻射區(qū)塊具有相對的第一側(cè)和第二側(cè)及相對的第三側(cè)和第四側(cè)。在 各個輻射區(qū)塊中，第三側(cè)連接于第一側(cè)和第二側(cè)之間，且第四側(cè)連接于第一 側(cè)和第二側(cè)之間。在第一輻射部中，每個輻射區(qū)塊的第二側(cè)鄰近于第二輻射部。在第二輻射部中，每個輻射區(qū)塊的第一側(cè)鄰近于第一輻射部。
在第一輻射部中，第一金屬線可銜接至每個輻射區(qū)塊的第三側(cè)，且該第
二金屬線可銜接至每個輻射區(qū)塊的第四側(cè)。
再者，在第一輻射部中，第一金屬線也可銜接每個輻射區(qū)塊的第三側(cè)鄰
接第一側(cè)的一端，且第二金屬線也可銜接每個輻射區(qū)塊的第四側(cè)鄰接第一側(cè)
的一端。
此外，在第一輻射部中，第一金屬線還可銜接每個輻射區(qū)塊的第三側(cè)鄰 接第二側(cè)的一端，且第二金屬線還可銜接每個輻射區(qū)塊的第四側(cè)鄰接第二側(cè) 的一端。
在第二輻射部中，第三金屬線可銜接每個輻射區(qū)塊的第三側(cè)，且每個第 四金屬線可銜接輻射區(qū)塊的第四側(cè)。
再者，在第二輻射部中，第三金屬線也可銜接于每個輻射區(qū)塊的第三側(cè) 鄰接第一側(cè)的一端，且第四金屬線也可銜接于每個輻射區(qū)塊的第四側(cè)鄰接第
此外，在第二輻射部中，第三金屬線還可銜接每個輻射區(qū)塊的第三側(cè)鄰 接第二側(cè)的一端，且第四金屬線還可銜接每個輻射區(qū)塊的第四側(cè)鄰接第二側(cè) 的一端。
另外，第一輻射部和第二輻射部的所有輻射區(qū)塊可以矩陣式排列配置于 基板的表面上。第一金屬線、第二金屬線、第三金屬線和第四金屬線則可在 輻射單元的周圍延伸，以將每個輻射區(qū)塊連接至第一信號饋入部和第二信號 饋入部。
本實(shí)用新型的矩陣式雙極化天線，可更包括 一接地層。該接地層位于 基板相對設(shè)置第一輻射部和第二輻射部的表面的另一表面上。
本實(shí)用新型的矩陣式雙極化天線，可更包括至少一增益區(qū)塊。每一增 益區(qū)塊設(shè)置于輻射區(qū)塊中之一的上方，且與輻射區(qū)塊隔離。
本實(shí)用新型的矩陣式雙極化天線，提供能有效利用空間的印刷天線的布線 設(shè)計，能在有限的布線面積內(nèi)增加輻射組件(即，輻射部、輻射單元及輻射區(qū) 塊)的數(shù)量且避免線路間的相互干擾。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對本實(shí) 用新型的限定。
8

圖1為本實(shí)用新型第一實(shí)施例的矩陣式雙極化天線的上視圖； 圖2A為本實(shí)用新型第二實(shí)施例的矩陣式雙極化天線的下視圖； 圖2B為本實(shí)用新型第二實(shí)施例的矩陣式雙極化天線的側(cè)視圖； 圖3為圖1中第一輻射部的局部示意圖； 圖4為圖1中第二輻射部的局部示意圖5為本實(shí)用新型第三實(shí)施例的矩陣式雙極化天線的立體示意圖6A為圖 t測圖形；
圖6B為圖 t測圖形；
圖6C為圖 :測圖形；
圖6D為圖 :測圖形；
圖6E為圖 :測圖形；
圖6F為圖 :測圖形；
圖6G為圖 :測圖形；
圖6H為圖 :測圖形；
圖6I為圖 :測圖形；
圖6J為圖 :測圖形；
圖7A為圖 :測圖形；
所示的矩陣式雙極化天線針對第一信號饋入部的水平主極化 所示的矩陣式雙極化天線針對第-所示的矩陣式雙極化天線針對第-所示的矩陣式雙極化天線針對第-所示的矩陣式雙極化天線針對第-所示的矩陣式雙極化天線針對第-所示的矩陣式雙極化天線針對第-所示的矩陣式雙極化天線針對第-所示的矩陣式雙極化天線針對第-所示的矩陣式雙極化天線針對第一信號饋入部的垂直主極化 所示的矩陣式雙極化天線針對第二信號饋入部的水平主極化
信號饋入部的水平主極化 信號饋入部的水平主極化 信號饋入部的水平主極化 信號饋入部的水平主極化 信號饋入部的垂直主極化 信號饋入部的垂直主極化 信號饋入部的垂直主極化 信號饋入部的垂直主極化圖7B為圖 t測圖形；
圖7C為圖 t測圖形；
圖7D為圖 t測圖形；
圖7E為圖 :測圖形；
圖7F為圖 :測圖形；
圖7G為圖 :測圖形；
圖7H為圖 :測圖形；
圖71為圖 :測圖形；以及
圖7J為圖測圖形。 其中，附圖
10 10a 10b
11
12 12a 12b 12c 12d 14 14a
言號饋入部的水平主極化
1所示的矩陣式雙極化天線針對第二信號饋入部的水平主極化 1所示的矩陣式雙極化天線針對第二信號饋入部的水平主極化 1所示的矩陣式雙極化天線針對第二信號饋入部的水平主極化 1所示的矩陣式雙極化天線針對第
1所示的矩陣式雙極化天線針對第二信號饋入部的垂直主極化 1所示的矩陣式雙極化天線針對第 1所示的矩陣式雙極化天線針對第
1所示的矩陣式雙極化天線針對第二信號饋入部的垂直主極化 1所示的矩陣式雙極化天線針對第二信號饋入部的垂直主極化 禾示i己
言號饋入部的垂直主極化
言號饋入部的垂直主極化
表面 接地層 第一輻射部
第一偵!j 第二側(cè) 第三側(cè) 第四側(cè) 第二輻射部14b 第二側(cè)
14c 第三側(cè)
14d 第四側(cè)
16 第一金屬線
17 共同線段
18 第二金屬線 20 第三金屬線 22 第四金屬線
24 第一信號饋入部 24a 貫孔
25 接點(diǎn)
26 第二信號饋入部 26a 貫孔
27 接點(diǎn)
28 輻射單元 28a 第一側(cè) 28b 第二側(cè) 28c 第三側(cè) 28d 第四側(cè)
29 接點(diǎn)
30 輻射區(qū)塊 30a 第一側(cè) 30b 第二側(cè) 30c 第三側(cè) 30d 第四側(cè)
31 接點(diǎn)
32 輻射單元 32a 第一側(cè) 32b 第二側(cè) 32c 第三側(cè)32d 第四側(cè)
33 接點(diǎn)
34 輻射區(qū)塊 34a 第一側(cè) 34b 第二側(cè) 34c 第三側(cè) 34d 第四側(cè) 36 增益區(qū)塊 38 基板
40 支撐件
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的矩陣式雙極化天線作具體的描述 請參照圖1，本實(shí)用新型的矩陣式雙極化天線，包含一基板10、第一輻 射部12、第二輻射部14、第一金屬線16、第二金屬線18、第三金屬線20、 第四金屬線22、第一信號饋入部24和第二信號饋入部26。 基板10具有相對的二表面10a、 10b。
第一輻射部12、第二輻射部14、第一金屬線16、第二金屬線18、第三 金屬線20、第四金屬線22、第一信號饋入部24和第二信號饋入部26設(shè)置于 基板10的表面10a上。
并且，參照圖2A和圖2B，基板10的表面10b上可設(shè)置有接地層11。 也就是說，在基板10相對設(shè)置第一輻射部12和第二輻射部14的表面10a的 另一表面10b上可設(shè)置有接地層11。其中，第一信號饋入部24和第二信號饋 入部26上分別具有貫孔24a、 26a貫穿基板10，借以將信號饋入線穿設(shè)于貫 孔24a、 26a中，進(jìn)而連接至第一信號饋入部24和第二信號饋入部26，以饋 入/饋出信號。
再參照圖1，第一輻射部12具有相對的第一側(cè)12a與第二側(cè)12b，且第 二輻射部14具有相對的第一側(cè)14a與第二側(cè)14b。其中，第二輻射部14的第 一側(cè)14a與第一輻射部12的第二側(cè)12b相鄰。也就是說，第二輻射部14的 第一側(cè)14a面向第一輻射部12的第二側(cè)12b，且第二輻射部14的第一側(cè)14a
12為第二輻射部14的側(cè)邊中最接近第一輻射部12的第二側(cè)12b的一側(cè)。
第一金屬線16連接于第一輻射部12和第一信號饋入部24之間。因此， 經(jīng)由第一信號饋入部24饋入的第一信號即可經(jīng)由第一金屬線16傳遞至第一輻 射部12。
第二金屬線18連接于第一輻射部12和第二信號饋入部26之間。因此， 經(jīng)由第二信號饋入部26饋入的第二信號即可經(jīng)由第二金屬線18傳遞至第一輻 射部12。
第三金屬線20連接在第二輻射部14和第一信號饋入部24之間。因此， 經(jīng)由第一信號饋入部24饋入的第一信號可經(jīng)由第三金屬線20傳遞至第二輻射 部14。
第四金屬線22連接在第二輻射部14和第二信號饋入部26之間。因此， 經(jīng)由第二信號饋入部26饋入的第二信號可經(jīng)由第四金屬線22傳遞至第二輻射 部14。
也就是說，第一輻射部12和第二輻射部14系為雙極化。 第一信號饋入部24和第二信號饋入部26可分別鄰近于基板10的相對二
第一金屬線16由第一信號饋入部24延伸至第一輻射部12的第一側(cè)12a。 第一金屬線16可沿著第一輻射部12的邊緣延伸。
第二金屬線18由第二信號饋入部26延伸至第一輻射部12的第二側(cè)12b。 第二金屬線18可沿著第二輻射部14的邊緣延伸。也就是說，第二金屬線18 先沿著第二輻射部14的邊緣向第一輻射部12延伸，并延伸入第一輻射部12 和第二輻射部14之間，進(jìn)而伸入至第一輻射部12的第二側(cè)12b。
第三金屬線20由第一信號饋入部24延伸至第二輻射部14的第一側(cè)14a。 第三金屬線20可沿著第一輻射部12的邊緣延伸。也就是說，第三金屬線20 先沿著第一輻射部12的邊緣向第二輻射部14延伸，并延伸入第一輻射部12 和第二輻射部14之間，進(jìn)而伸入至第二輻射部14的第一側(cè)14a。
其中，在第一輻射部12和第二輻射部14之間，第二金屬線18和第三金 屬線20與成反向延伸并且彼此相距有第一既定距離。該第一既定距離可為第 三金屬線20與第二金屬線18之間不會形成電容耦合的距離。
第四金屬線22由第二信號饋入部26延伸至第二輻射部14的第二側(cè)14b。第四金屬線22可沿著第二輻射部14的邊緣延伸。
也就是說，第一信號饋入部24分別經(jīng)由第一金屬線16和第三金屬線20 連接至第一輻射部12和第二輻射部14，而第二信號饋入部26分別經(jīng)由第二 金屬線18和第四金屬線22連接至第-一輻射部12和第二輻射部14。
其中，第一金屬線16與第三金屬線20可具有一共同線段17。并且，此 共同線段17銜接于接點(diǎn)25和第一信號饋入部24之間。此共同線段17可由接 點(diǎn)25向第一輻射部12延伸，進(jìn)而連接至第一信號饋入部24。共同線段17為 L型金屬線。
請合并參照圖3，第一輻射部12包含有多個輻射單元28。輻射單元28 由第一金屬線16與第二金屬線18并聯(lián)于第一信號饋入部24和第二信號饋入 部26之間。
每一個輻射單元28具有相對的第一側(cè)28a與第二側(cè)28b。輻射單元28的 第二側(cè)28b鄰近于第二輻射部14。也就是說，輻射單元28的第二側(cè)28b面向 第二輻射部14的第一側(cè)14a，且輻射單元28的第二側(cè)28b為輻射單元28的 側(cè)邊中最接近第二輻射部14的第一側(cè)14a的一側(cè)。
第一金屬線16從第一信號饋入部24延伸至輻射單元28的第一側(cè)28a。 第二金屬線18從第二信號饋入部26延伸至輻射單元28的第二側(cè)28b。
其中，第一金屬線16從第一信號饋入部24延伸至接點(diǎn)27后形成二分支， 此二分支分別向第一輻射部12的第三側(cè)12c和第四側(cè)12d延伸，然后透過再 分支以延伸至每個輻射單元28的第一側(cè)28a。其中，接點(diǎn)27位于第一輻射部 12的第一側(cè)12a。第一輻射部12的第三側(cè)12c和第四側(cè)12d彼此相對且連接 于第一側(cè)12a和第二側(cè)12b之間。
第二金屬線18從第二信號饋入部26延伸至接點(diǎn)29后形成二分支，且這 二分支分別向第一輻射部12的第三側(cè)12c和第四側(cè)12d延伸，然后透過再分 支以延伸至每個輻射單元28的第二側(cè)28b其中，接點(diǎn)29在第一輻射部12的 第二側(cè)12b。
另外，每個輻射單元28可具有多個輻射區(qū)塊30。這些輻射區(qū)塊30并聯(lián) 于第一金屬線16與第二金屬線18之間。
第一金屬線16延伸至每個輻射單元28的第一側(cè)28a后，接著沿著輻射 單元28的第三側(cè)28c延伸，以連接至每個輻射區(qū)塊30。第二金屬線18則延伸至每個輻射單元28的第二側(cè)28b后，接著沿著輻 射單元28的第四側(cè)28d延伸，以連接至每個輻射區(qū)塊30。
每個輻射區(qū)塊30可具有相對的第一側(cè)30a和第二側(cè)30b及相對的第三側(cè) 30c和第四側(cè)30d。并且，每個輻射區(qū)塊30的第三側(cè)30c鄰近且面向其所屬 輻射單元28的第三側(cè)28c，且每個輻射區(qū)塊30的第四側(cè)30d鄰近且面向其所 屬輻射單元28的第四側(cè)28d。其中，第一金屬線16可延伸至每個輻射區(qū)塊 30的第三側(cè)30c。第二金屬線18可延伸至每個輻射區(qū)塊30的第四側(cè)30d。
此外，每個輻射區(qū)塊30的第一側(cè)30a鄰近且面向其所屬輻射單元28的 第一側(cè)28a，且每個輻射區(qū)塊30的第二側(cè)30b鄰近且面向其所屬輻射單元28 的第二側(cè)28b。并且，輻射區(qū)塊30的第一側(cè)30a和第二側(cè)30b可連接于第三 側(cè)30c和第四側(cè)30d，以形成一封閉形狀。
其中，第一金屬線16延伸至每個輻射區(qū)塊30的第二側(cè)30c和第一側(cè)30a 的接點(diǎn)，且銜接每個輻射區(qū)塊30的第三側(cè)30c和第一側(cè)30a的接點(diǎn)。第二金 屬線18延伸至每個輻射區(qū)塊30的第四側(cè)30d和第 一側(cè)30a的接點(diǎn)，且銜接 每個輻射區(qū)塊30的第四側(cè)30d和第一側(cè)30a的接點(diǎn)。并且，在兩相鄰輻射單 元28之間，第一金屬線16和第二金屬線18彼此相距有第二既定距離。這第 二既定距離可為第一金屬線16和第二金屬線18之間不會形成電容耦合的距 離。
也就是說，第一金屬線16是由第一信號饋入部24延伸至第一輻射部12 的第一側(cè)12a，再延伸至每個輻射單元28的第一側(cè)28a，然后沿著每個輻射 單元28的第三側(cè)28c延伸，并銜接至每個輻射區(qū)塊30的第三側(cè)30c相接。 第二金屬線18是由第二信號饋入部26延伸至第-輻射部12的第二側(cè)12b， 再延伸至每個輻射單元28的第二側(cè)28b，然后沿著每個輻射單元28的第四側(cè) 28d延伸，并銜接至每個輻射區(qū)塊30的第四側(cè)30d相接。另外，第一金屬線 16可銜接于每個輻射區(qū)塊30的第三側(cè)30c和第一側(cè)30a的接點(diǎn)，且第二金屬 線18可銜接于每個輻射區(qū)塊30的第四側(cè)30d和第一側(cè)30a的接點(diǎn)。此外， 第一金屬線16也可銜接于每個輻射區(qū)塊30的第三側(cè)30c和第二側(cè)30b的接 點(diǎn)，且第二金屬線18也可銜接于每個輻射區(qū)塊30的第四側(cè)30d和第二側(cè)30b 的接點(diǎn)。
其中，第一金屬線16和第二金屬線18以經(jīng)由第一金屬線16和第二金屬線18傳輸?shù)男盘栐谳椛鋮^(qū)塊30上正交傳遞的方式，銜接每個輻射區(qū)塊30。 并且，第一金屬線16可銜接至所有輻射區(qū)塊30的相同相對位置，且第二金 屬線18可銜接至所有輻射區(qū)塊30的相同相對位置。
第二輻射部14的配置方式可大致上相似于第一輻射部12的配置方式。請 參照圖1和圖4，第二輻射部14包含有多個輻射單元32。輻射單元32藉由第 三金屬線20與第四金屬線22并聯(lián)于第一信號饋入部24和第二信號饋入部26 之間。
每一個輻射單元32具有相對的第一側(cè)32a與第二側(cè)32b。輻射單元32的 第一側(cè)32a鄰近于第一輻射部12。換言之，輻射單元32的第一側(cè)32a面向第 一輻射部12的第二側(cè)12b，且輻射單元32的第一側(cè)32a系為輻射單元32的 側(cè)邊中最接近第一輻射部12的第二側(cè)12b的一側(cè)。
第三金屬線20從第一信號饋入部24延伸至輻射單元32的第一側(cè)32a。 第四金屬線22從第二信號饋入部26延伸至輻射單元32的第二側(cè)32b。
其中，第三金屬線20從第一信號饋入部24延伸至接點(diǎn)31后形成二分支， 這二分支分別向第二輻射部14的第三側(cè)14c和第四側(cè)14d延伸，然后透過再 分支以延伸至每個輻射單元32的第一側(cè)32a。其中，接點(diǎn)31位于第二輻射部 14的第一側(cè)14a。第二輻射部14的第三側(cè)14c和第四側(cè)14d彼此相對且連接 于第一側(cè)14a和第二側(cè)14b之間。
第四金屬線22從第二信號饋入部26延伸至接點(diǎn)33后形成二分支，且這 二分支分別向第二輻射部14的第三側(cè)14c和第四側(cè)14d延伸，然后透過再分 支以延伸至每個輻射單元32的第二側(cè)32b其中，接點(diǎn)33于第二輻射部14的 第二側(cè)14b。
再者，每個輻射單元32可具有多個輻射區(qū)塊34。此些輻射區(qū)塊34并聯(lián) 于第三金屬線20與第四金屬線22之間。
第三金屬線20延伸至每個輻射單元32的第一側(cè)32a后，接著沿著輻射 單元32的第三側(cè)32c延伸，以連接至每個輻射區(qū)塊34。
第四金屬線22則延伸至每個輻射單元32的第二側(cè)32b后，接著沿著輻 射單元32的第四側(cè)32d延伸，以連接至每個輻射區(qū)塊34。
每個輻射區(qū)塊34可具有相對的第一側(cè)34a和第二側(cè)34b及相對的第三側(cè) 34c和第四側(cè)34d。并且，每個輻射區(qū)塊34的第三側(cè)34c鄰近且面向其所屬
16輻射單元32的第三側(cè)32c，且每個輻射區(qū)塊34的第四側(cè)34d鄰近且面向其所 屬輻射單元32的第四側(cè)32d。其中，第三金屬線20可延伸至每個輻射區(qū)塊 34的第三側(cè)34c。第四金屬線22可延伸至每個輻射區(qū)塊34的第四側(cè)34d。
另外，每個輻射區(qū)塊34的第一側(cè)34a鄰近且面向其所屬輻射單元32的 第一側(cè)32a，且每個輻射區(qū)塊34的第二側(cè)34b鄰近且面向其所屬輻射單元32 的第二側(cè)32b。并且，輻射區(qū)塊34的第一側(cè)34a和第二側(cè)34b可連接于第三 側(cè)34c和第四側(cè)34d，以形成一封閉形狀。
其中，第三金屬線20延伸至每個輻射區(qū)塊34的第三側(cè)34c和第一側(cè)34a 的接點(diǎn)，且銜接每個輻射區(qū)塊34的第三側(cè)34c和第一側(cè)34a的接點(diǎn)。第四金 屬線22延伸至每個輻射區(qū)塊34的第四側(cè)34d和第一側(cè)34a的接點(diǎn)，且銜接 每個輻射區(qū)塊34的第四側(cè)34d和第一側(cè)34a的接點(diǎn)。并且，在兩相鄰輻射單 元32之間，第三金屬線20和第四金屬線22彼此相距有第三既定距離。這第 三既定距離可為第三金屬線20和第四金屬線22之間不會形成電容耦合的距 離。
也就是說，第三金屬線20是由第一信號饋入部24延伸至第二輻射部14 的第一側(cè)14a，再延伸至每個輻射單元32的第一側(cè)32a，然后沿著每個輻射 單元32的第三側(cè)32c延伸，并銜接至每個輻射區(qū)塊34的第三側(cè)34c相接。 第四金屬線22是由第二信號饋入部26延伸至第二輻射部14的第二側(cè)14b， 再延伸至每個輻射單元32的第二側(cè)32b，然后沿著每個輻射單元32的第四側(cè) 32d延伸，并銜接至每個輻射區(qū)塊34的第四側(cè)34d相接。再者，第三金屬線 20可銜接于每個輻射區(qū)塊34的第三側(cè)34c和第一側(cè)34a的接點(diǎn)，且第四金屬 線22可銜接于每個輻射區(qū)塊34的第四側(cè)34d和第一側(cè)34a的接點(diǎn)。此外， 第三金屬線20亦可銜接于每個輻射區(qū)塊34的第三側(cè)34c和第二側(cè)34b的接 點(diǎn)，且第四金屬線22亦可銜接于每個輻射區(qū)塊34的第四側(cè)34d和第二側(cè)34b 的接點(diǎn)。
其中，第三金屬線20和第四金屬線22以經(jīng)由第三金屬線20和第四金屬 線22傳輸?shù)男盘栍谳椛鋮^(qū)塊34上正交傳遞的方式，銜接每個輻射區(qū)塊34。 并且，第三金屬線20可銜接至所有輻射區(qū)塊34的相同相對位置，且第四金 屬線22可銜接至所有輻射區(qū)塊34的相同相對位置。
也就是說，在一實(shí)施例中，所有輻射區(qū)塊30、 34以矩陣式排列配置于基板10的表面10a上。第一金屬線16、第二金屬線18、第三金屬線20和第四金屬線22則在輻射單元28、 32的周圍延伸，以將每個輻射區(qū)塊30、 34連接至第一信號饋入部24和第二信號饋入部26。
另外，輻射區(qū)塊30、 34的數(shù)量可選擇偶數(shù)個，以致于能輕易地均等分配能量給每個輻射區(qū)塊30、 34。此外，每個輻射區(qū)塊30、 34可為矩形。輻射區(qū)塊30、 34可以印刷電路板工藝形成于基板10的表面10a上。
其中，第一金屬線16和第二金屬線18以經(jīng)由第一金屬線16和第二金屬線18傳輸?shù)男盘栐谳椛鋮^(qū)塊30上正交傳遞的方式銜接每個輻射區(qū)塊30，且第三金屬線20和第四金屬線22以經(jīng)由第三金屬線20和第四金屬線22傳輸?shù)男盘栐谳椛鋮^(qū)塊34上正交傳遞的方式銜接每個輻射區(qū)塊34。并且，第一金屬線16和第三金屬線20可分別銜接至所有輻射區(qū)塊30、 34的相同相對位置，且第二金屬線18和第四金屬線22可分別銜接至所有輻射區(qū)塊30、 34的相同相對位置，以避免輻射區(qū)塊30、 34之間的輻射信號相互干擾。
請參照圖1和圖5，可對應(yīng)輻射區(qū)塊30、 34設(shè)置增益區(qū)塊36，以增強(qiáng)矩陣式雙極化天線的增益。 一個增益區(qū)塊36配置在輻射區(qū)塊30、 34中之一的上方并與輻射區(qū)塊30、 34隔離。這樣，可以在部份的輻射區(qū)塊30、 34上設(shè)置增益區(qū)塊36，也可在全部的輻射區(qū)塊30、 34上設(shè)置各自所對應(yīng)的增益區(qū)塊36。
增益區(qū)塊36大致上平行于輻射區(qū)塊30、 34，即大致上平行于增益區(qū)塊36正下方的輻射區(qū)塊30、 34。
另外，增益區(qū)塊36會遮蓋其正下方的輻射區(qū)塊30、 34。也就是說，增益區(qū)塊36對應(yīng)設(shè)置輻射區(qū)塊30、 34的上方，且增益區(qū)塊36的面積大于其正下方的輻射區(qū)塊32或34的面積。
這樣，增益區(qū)塊36可形成于另一基板38上。然后，再借助支撐件40將基板38支撐且固定在基板10的上方?；?8和支撐件40可選用絕緣材質(zhì)。增益區(qū)塊36為金屬材質(zhì)。其中，增益區(qū)塊36可以印刷電路板工藝形成在基板38的表面上。
此外，對應(yīng)單一輻射單元28或32所屬的輻射區(qū)塊32或34的增益區(qū)塊36可形成在單一基板38上，以便于可使增益區(qū)塊36 —對一對應(yīng)到下方的輻射區(qū)塊30、 34。然而，也可所有增益區(qū)塊36對應(yīng)輻射區(qū)塊30、 34形成在單一基板38上?；蚴?，將多個輻射單元28、 32或28和32的輻射區(qū)塊30、 34或32和34所對應(yīng)的增益區(qū)塊36形成在單一基板38上。
請參照圖6A、圖6B、圖6C、圖6D與圖6E，其分別為以5.1 GHz (兆赫茲)、5.3GHz、 5.5GHz、 5.7 GHz與5.9 GHz的信號經(jīng)由第一信號饋入部24饋入至圖1所示的矩陣式雙極化天線所量測得的水平主極化量測圖形。
請參照圖6F、圖6G、圖6H、圖61與圖6J，其分別為以5.1 GHz、 5.3 GHz、5.5 GHz、 5.7 GHz與5.9 GHz的信號經(jīng)由第一信號饋入部24饋入至圖1所示的矩陣式雙極化天線所量測得的垂直主極化量測圖形。
請參照圖7A、圖7B、圖7C、圖7D與圖7E，，其分別為以5.1 GHz、 5.3GHz、 5.5GHz、 5.7 GHz與5.9 GH的信號z經(jīng)由第二信號饋入部26饋入至圖
1所示的矩陣式雙極化天線所量測得的水平主極化量測圖形。
參照圖7F、圖7G、圖7H、圖71與圖7J，其分別為以5.1 GHz、 5.3 GHz、5.5 GHz、 5.7 GHz與5.9 GHz經(jīng)由第二信號饋入部26饋入至圖1所示的矩陣式雙極化天線所量測得的垂直主極化量測圖形。
在圖6A-圖6J和圖7A-圖7J中，橫坐標(biāo)系為角度(e)，單位為度，其中0度表示天線的指向方向，且由正180度至負(fù)180度即為繞天線一圈。圖中，每條虛線下方的區(qū)塊TS1 、 TS2、 TS3分別屬于ETSI (Europeantelecommunications standards institute;歐洲電信t示準(zhǔn)協(xié)會)的三種不同程度的電信標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，且區(qū)塊TS1、 TS2、 TS3所屬電信標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的嚴(yán)格程度依序增加。由這些測試圖可得知，根據(jù)本實(shí)用新型的矩陣式雙極化天線所量測出來的輻射場型符合于ETSI的電信標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。
應(yīng)用根據(jù)本實(shí)用新型的矩陣式雙極化天線，其提供能有效利用空間的印刷天線的布線設(shè)計，能在有限的布線面積內(nèi)增加輻射組件(即，輻射部、輻射單元及輻射區(qū)塊)的數(shù)量且避免線路間的相互干擾。舉例來說，在相同布線面積下，應(yīng)用根據(jù)本實(shí)用新型的矩陣式雙極化天線可配置有64個輻射區(qū)塊，然而利用常用的天線布線設(shè)計則僅能配置有相同面積的49個輻射區(qū)塊。進(jìn)一步地，還可根據(jù)本實(shí)用新型提供可應(yīng)用于802.1 ln無線標(biāo)準(zhǔn)的雙極化高增益天線。
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權(quán)利要求1、一種矩陣式雙極化天線，包含一基板，具有一表面；一第一輻射部，設(shè)置于該表面，該第一輻射部具有相對的一第一側(cè)和一第二側(cè)；一第二輻射部，設(shè)置于該表面，該第二輻射部具有相對的一第一側(cè)和一第二側(cè)，該第二輻射部的該第一側(cè)鄰近該第一輻射部的該第二側(cè)；一第一信號饋入部，設(shè)置于該表面；一第二信號饋入部，設(shè)置于該表面；一第一金屬線，設(shè)置于該表面，延伸至該第一輻射部的該第一側(cè)，且連接于該第一輻射部和該第一信號饋入部之間；一第二金屬線，設(shè)置于該表面，延伸至該第一輻射部的該第二側(cè)，且連接于該第一輻射部和該第二信號饋入部之間；一第三金屬線，設(shè)置于該表面，延伸至該第二輻射部的該第一側(cè)，且連接于該第二輻射部和該第一信號饋入部之間，其中該第三金屬線與該第二金屬線呈反向延伸且相距一既定距離；以及一第四金屬線，設(shè)置于該表面，延伸至該第二輻射部的該第二側(cè)，且連接于該第二輻射部和該第二信號饋入部之間。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的矩陣式雙極化天線，其特征在于，該既定距離 為該第三金屬線與該第二金屬線之間不形成電容耦合的距離。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的矩陣式雙極化天線，其特征在于，該第一輻射 部包含多個輻射單元，并聯(lián)于該第一金屬線與該第二金屬線之間。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的矩陣式雙極化天線，其特征在于，每一該輻射 單元具有相對的一第一側(cè)和一第二側(cè)，該輻射單元的該第二側(cè)鄰近該第二輻射 部，其中該第一金屬線延伸至該輻射單元的該第一側(cè)且連接于該輻射單元和該 第一信號饋入部之間，且該第二金屬線延伸至該輻射單元的該第二側(cè)且連接于 該輻射單元和該第二信號饋入部之間。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的矩陣式雙極化天線，其特征在于，每一該輻射單元包含多個輻射區(qū)塊，并聯(lián)于該第一金屬線與該第二金屬線之間。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的矩陣式雙極化天線，其特征在于，每一該輻射區(qū)塊具有相對的一第一側(cè)和一第二側(cè)及相對的一第三側(cè)和一第四側(cè)；其中在每一該輻射區(qū)塊中，該第二側(cè)鄰近于該第二輻射部，該第三側(cè)連接于該第一側(cè)和該第二側(cè)之間，且該第四側(cè)連接于該第一側(cè)和該第二側(cè)之間；以及其中該第一 金屬線銜接至每個該輻射區(qū)塊的該第三側(cè)，且該第二金屬線銜接至每個該輻射 區(qū)塊的該第四側(cè)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的矩陣式雙極化天線，其特征在于，每一該輻射 區(qū)塊具有相對的一第一側(cè)和一第二側(cè)及相對的一第三側(cè)和一第四側(cè)；其中在每 一該輻射區(qū)塊中，該第二側(cè)鄰近于該第二輻射部，該第三側(cè)連接于該第一側(cè)和 該第二側(cè)之間，且該第四側(cè)連接于該第一側(cè)和該第二側(cè)之間；以及其中該第一 金屬線銜接每個該輻射區(qū)塊的該第三側(cè)鄰接該第二側(cè)的一端，且該第二金屬線 銜接每個該輻射區(qū)塊的該第四側(cè)鄰接該第二側(cè)的一端。
8、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的矩陣式雙極化天線，其特征在于，每一該輻射區(qū)塊具有相對的一第一側(cè)和一第二側(cè)及相對的一第三側(cè)和一第四側(cè)；其中在每 一該輻射區(qū)塊中，該第二側(cè)鄰近于該第二輻射部，該第三側(cè)連接于該第一側(cè)和 該第二側(cè)之間，且該第四側(cè)連接于該第一側(cè)和該第二側(cè)之間；以及其中該第一 金屬線銜接每個該輻射區(qū)塊的該第三側(cè)鄰接該第一側(cè)的一端，且該第二金屬線 銜接每個該輻射區(qū)塊的該第四側(cè)鄰接該第一側(cè)的一端。
9、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的矩陣式雙極化天線，其特征在于，還包括 至少一增益區(qū)塊，每一該增益區(qū)塊設(shè)置于該多個輻射區(qū)塊中之一的上方，且與該多個輻射區(qū)塊隔離。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的矩陣式雙極化天線，其特征在于，該第二輻射 部包含多個輻射單元，并聯(lián)于該第三金屬線與該第四金屬線之間。
11、 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的矩陣式雙極化天線，其特征在于，每一該輻 射單元具有相對的一第一側(cè)和一第二側(cè)；其中在每個該輻射單元中，該輻射單 元的該第一側(cè)鄰近該第一輻射部；以及其中該第三金屬線延伸至每個該輻射單 元的該第一側(cè)且連接于該輻射單元和該第一信號饋入部之間，且該第四金屬線延伸至每個該輻射單元的該第二側(cè)且連接于該輻射單元和該第一信號饋入部 之間。
12、 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的矩陣式雙極化天線，其特征在于，每一該輻射單元包含多個輻射區(qū)塊，并聯(lián)于該第三金屬線與該第四金屬線之間。
13、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的矩陣式雙極化天線，其特征在于，每一該輻 射區(qū)塊具有相對的一第一側(cè)和一第二側(cè)及相對的一第三側(cè)和一第四側(cè)；其中在 每一該輻射區(qū)塊中，該第一側(cè)鄰近于該第一輻射部，該第三側(cè)連接于該第一側(cè) 和該第二側(cè)之間，且該第四側(cè)連接于該第一側(cè)和該第二側(cè)之間；以及其中該第 三金屬線銜接每個該輻射區(qū)塊的該第三側(cè)，且每個該第四金屬線銜接該輻射區(qū) 塊的該第四側(cè)。
14、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的矩陣式雙極化天線，其特征在于，每一該輻 射區(qū)塊具有相對的一第一側(cè)和一第二側(cè)及相對的一第三側(cè)和一第四側(cè)；其中在 每一該輻射區(qū)塊中，該第一側(cè)鄰近于該第一輻射部，該第三側(cè)連接于該第一側(cè) 和該第二側(cè)之間，且該第四側(cè)連接于該第一側(cè)和該第二側(cè)之間；以及其中該第 三金屬線銜接于每個該輻射區(qū)塊的該第三側(cè)鄰接該第一側(cè)的一端，且該第四金 屬線銜接于每個該輻射區(qū)塊的該第四側(cè)鄰接該第一側(cè)的一端。
15、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的矩陣式雙極化天線，其特征在于，每一該輻 射區(qū)塊具有相對的一第一側(cè)和一第二側(cè)及相對的一第三側(cè)和一第四側(cè)；其中在 每一該輻射區(qū)塊中，該第一側(cè)鄰近于該第一輻射部，該第三側(cè)連接于該第一側(cè) 和該第二側(cè)之間，且該第四側(cè)連接于該第一側(cè)和該第二側(cè)之間；以及其中該第 三金屬線銜接每個該輻射區(qū)塊的該第三側(cè)鄰接該第二側(cè)的一端，且該第四金屬 線銜接每個該輻射區(qū)塊的該第四側(cè)鄰接該第二側(cè)的一端。
16、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的矩陣式雙極化天線，其特征在于，還包括 至少一增益區(qū)塊，每一該增益區(qū)塊設(shè)置于該多個輻射區(qū)塊中之一的上方，且與該多個輻射區(qū)塊隔離。
17、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的矩陣式雙極化天線，其特征在于，還包括 一接地層，位于該基板相對設(shè)置該第一輻射部和該第二輻射部的該表面的另一表面。
18、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的矩陣式雙極化天線，其特征在于，該第一輻射部包括多個輻射區(qū)塊，且該第二輻射部包括多個輻射區(qū)塊，該第一輻射部的該 多個輻射區(qū)塊和該第二輻射部的該多個輻射區(qū)塊以矩陣式排列配置于該基板 的該表面上，該第一輻射部的該多個輻射區(qū)塊中的每一個經(jīng)由該第一金屬線和 該第二金屬線分別連接至該第一信號饋入部和該第二信號饋入部，且該第二輻 射部的該多個輻射區(qū)塊中的每一個經(jīng)由該第三金屬線和該第四金屬線分別連 接至該第一信號饋入部和該第二信號饋入部。
專利摘要一種矩陣式雙極化天線，在基板的表面上設(shè)置第一輻射部、第二輻射部、第一信號饋入部、第二信號饋入部、第一金屬線、第二金屬線、第三金屬線和第四金屬線。第一信號饋入部分別經(jīng)由第一金屬線和第三金屬線連接至第一輻射部和第二輻射部，而第二信號饋入部分別經(jīng)由第二金屬線和第四金屬線連接至第一輻射部和第二輻射部。第一金屬線和第三金屬線分別延伸至第一輻射部和第二輻射部的第一側(cè)，且第二金屬線和第四金屬線分別延伸至其中第一輻射部和第二輻射部的第二側(cè)。其中，第三金屬線與第二金屬線呈反向延伸并相距一距離。
文檔編號H01Q21/24GK201266677SQ20082013106
公開日2009年7月1日 申請日期2008年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月27日
發(fā)明者鄭智仁 申請人:寰波科技股份有限公司